Cos’è HARQ nelle telecomunicazioni?

Nelle telecomunicazioni, “HARQ” sta per “Richiesta di ripetizione automatica ibrida”. HARQ è un protocollo utilizzato nei sistemi di comunicazione, in particolare nelle reti wireless, per migliorare l’affidabilità della trasmissione dei dati incorporando meccanismi di richiesta di ripetizione automatica (ARQ). L’approccio ibrido di HARQ combina la correzione diretta degli errori (FEC) e le strategie di ritrasmissione per migliorare le possibilità di successo della consegna dei dati, soprattutto in ambienti di comunicazione difficili o soggetti a errori.

Aspetti chiave di HARQ (richiesta di ripetizione automatica ibrida) nelle telecomunicazioni:

  1. Correzione errori e ritrasmissione:
    • HARQ combina tecniche di correzione degli errori e meccanismi di ritrasmissione per ottenere una trasmissione affidabile dei dati. Consente al ricevitore di rilevare e correggere errori nei pacchetti di dati ricevuti utilizzando FEC e, se necessario, richiede la ritrasmissione di pacchetti errati.
  2. Modulazione e codifica adattiva (AMC):
    • HARQ funziona spesso in combinazione con la modulazione e codifica adattiva (AMC). Nel contesto della comunicazione wireless, AMC regola dinamicamente lo schema di modulazione e la velocità di codifica in base alla qualità del canale di comunicazione. HARQ integra AMC fornendo un meccanismo per la gestione degli errori che possono ancora verificarsi nonostante la codifica adattiva.
  3. Combinazione morbida:
    • HARQ utilizza una tecnica nota come combinazione soft, in cui più copie ricevute di un pacchetto trasmesso vengono combinate per aumentare le possibilità di riuscita della decodifica. Questo approccio sfrutta le informazioni delle trasmissioni precedenti, consentendo tentativi di decodifica più accurati.
  4. Ritrasmissione veloce:
    • HARQ facilita la ritrasmissione rapida di pacchetti errati. Invece di attendere una conferma di andata e ritorno completa, HARQ consente la rapida ritrasmissione di pacchetti specifici rilevati come errati dal destinatario.
  5. Ridondanza incrementale:
    • HARQ utilizza spesso la ridondanza incrementale, dove nelle ritrasmissioni vengono fornite informazioni aggiuntive sulla ridondanza. Se la trasmissione iniziale contiene errori, le ritrasmissioni successive includono informazioni incrementali per aumentare la probabilità di successo della decodifica.
  6. Considerazione del tempo di andata e ritorno:
    • HARQ tiene conto del tempo di andata e ritorno (RTT) del canale di comunicazione. Consentendo una ritrasmissione rapida, HARQ aiuta a ridurre al minimo l’impatto dei ritardi associati al tempo di andata e ritorno, contribuendo a ridurre la latenza nella trasmissione dei dati.
  7. ARQ Stop-and-Wait:
    • HARQ viene talvolta implementato utilizzando uno schema ARQ stop-and-wait, in cui il mittente fa una pausa e attende la conferma prima di trasmettere il pacchetto successivo. Ciò consente al mittente di adattare la propria strategia di trasmissione in base al feedback del destinatario.
  8. Consegna in ordine:
    • HARQ garantisce la consegna in ordine dei pacchetti ritrasmettendo solo i pacchetti mancanti o errati. Ciò aiuta a mantenere la sequenza corretta dei dati nel ricevitore.
  9. Idoneità per reti wireless:
    • HARQ è particolarmente adatto per le reti wireless in cui le condizioni del canale di comunicazione possono variare dinamicamente. La sua capacità di adattarsi alle mutevoli condizioni del canale e di correggere gli errori contribuisce a una trasmissione affidabile dei dati in ambienti wireless.
  10. Efficienza nell’utilizzo dello spettro:
    • HARQ contribuisce all’efficienza dell’utilizzo dello spettro consentendo comunicazioni affidabili con una ridotta probabilità di errori di ritrasmissione. Ciò è fondamentale per ottimizzare l’uso delle risorse radio disponibili.

In sintesi, HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) è un protocollo utilizzato nelle telecomunicazioni, in particolare nelle reti wireless, per migliorare l’affidabilità della trasmissione dei dati. Combinando strategie di correzione degli errori e di ritrasmissione, HARQ contribuisce alla consegna efficiente e affidabile dei dati in ambienti di comunicazione difficili.